模拟开关参数
常用模拟开关芯片型号与功能和应用介绍
CD4051引脚功能图
UDD 16
(+15V)
INH C
6
9
BA
10
11
电平转换
地8
译码驱动
UEE 7
(-15V)
3 4 2 5 1 12 15 14 13
SmS7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0
{S4
IN/OUT
S6 (OUT/IN S)m
{S7
IN/OUT
S5 INH UEE
1
16
2
1
1
0
1
0
“13”
1
1
1
0
0
“14”
1
1
1
1
0
“15”
1
均不接通
高压型模拟开关
高压模拟开关采用全数字电路，时间为数字拨码设置， 可实现模拟断路器跳合闸时间设置、三相/分相操作选 择、输入信号逻辑控制等作用，从而模拟断路器的跳、 合闸动作
高压模拟开关特性 ◆ 模拟断路器可模拟跳闸和合闸时间，时间设置
成套继电保护屏的整组试验，可真实地模拟断路器的 跳合闸时间。在整组试验时模拟高压断路器的跳闸及 合闸，以避免由于重复的整组试验造成断路器反复分 合带来的不良影响。
MAX4800A,MAX4802A 高压模拟开关
MAX4800A/MAX4802A可为超声成像和打印机应用 提供8通道高压开关。该器件采用BCDMOS工艺，提 供8个高压低电荷注入SPST开关，由20MHz串行接口 控制。数据被移入到内部8位移位寄存器，并通过带使 能和清除输入的可编程锁存器保持数据。上电复位功 能确保所有开关在上电时为开启状态。
INH为“1”时断开 所有通道的接通。
IC资料-CD4051_4052_4053多路选择模拟开关
850
270
1050
1300
330
120
400
520
Ω
210
80
240
300
10
10
Ω
5
±50 ±200 ±200 ±200
±0.01
±50
±500 ±2000 ±2000 ±2000
nA
±0.08 ±200 ±0.04 ±200 ±0.02 ±200
nA
1.5 3.0 4.0 3.5 7 11 -0.1 0.1 3.5 7 11 -10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-10-5 -10-5
-0.1 0.1 20 40 80
-0.1 0.1 150 300 600
信号输入VIS和输出VOS VDD＝2.5V VEE＝-2.5V 或VDD＝5V VEE＝0V VDD＝5V 导通电阻 （峰值 RL＝10kΩ VEE＝-5V RON VEE ≤ VIS ≤ （任一通道） 或V DD＝10V VDD） VEE＝0V VDD＝7.5V VEE＝-7.5V 或V DD＝15V VEE＝0V VDD＝2.5V VEE＝-2.5V 或VDD＝5V VEE＝0V VDD＝5V 任两个通道间 RL＝10kΩ （任 VEE＝-5V 的导通电阻增 或V DD＝10V 一通道） 益 VEE＝0V VDD＝7.5V VEE＝-7.5V ΔRON 或V DD＝15V VEE＝0V 关态通道漏电 VDD-＝7.5V，VEE＝-7.5V 流， 任一通道处 O/I＝±7.5V，I/O＝0V 于关态 inhibit=7.5V CD4051 关 态 通 道 漏 电 VDD=7.5V CD4052 流， 所有通道处 VEE=-7.5V O/I=0V 于关态 CD4053 I/O=±7.5V 控制输入A、B、C和inhibit VEE＝ VSS，RL VDD=5V ＝1k Ωto VSS VDD=10V 低 电 平 输 入 电 IIS<2uA,所有的 VIL 通道为关态 压 VDD=15V VIS＝VDD thru
如何选择模拟开关
如何选择模拟开关模拟开关模拟开关和多路转换器的作用主要是用于信号的切换。
目前集成模拟电子开关在小信号领域已成为主导产品，与以往的机械触点式电子开关相比，集成电子开关有许多优点，例如切换速率快、无抖动、耗电省、体积小、工作可靠且容易控制等。
但也有若干缺点，如导通电阻较大，输入电流容量有限，动态范围小等。
因而集成模拟开关主要使用在高速切换、要求系统体积小的场合。
在较低的频段上f<10MHz），集成模拟开关通常采用CMOS工艺制成：而在较高的频段上（f>10MHz），则广泛采用双极型晶体管工艺。
如何选择模拟开关选择开关时需考察以下指标：通道数量集成模拟开关通常包括多个通道。
通道数量对传输信号的精度和开关切换速率有直接的影响，通道数越多，寄生电容和泄漏电流就越大。
因为当选通一路时，其它阻断的通道并不是完全断开，而是处于高阻状态，会对导通通道产生泄漏电流，通道越多，漏电流越大，通道之间的干扰也越强。
泄漏电流一个理想的开关要求导通时电阻为零，断开时电阻趋于无限大，漏电流为零。
而实际开关断开时为高阻状态，漏电流不为零，常规的CMOS漏电流约1nA。
如果信号源内阻很高，传输信号是电流量，就特别需要考虑模拟开关的泄漏电流，一般希望泄漏电流越小越好。
导通电阻导通电阻的平坦度与导通电阻一致性导通电阻会损失信号，使精度降低，尤其是当开关串联的负载为低阻抗时损失更大。
应用中应根据实际情况选择导通电阻足够低的开关。
必须注意，导通电阻的值与电源电压有直接关系，通常电源电压越大，导通电阻就越小，而且导通电阻和泄漏电流是矛盾的。
要求导通电阻小，则应扩大沟道，结果会使泄漏电流增大。
导通电阻随输入电压的变化会产生波动，导通电阻平坦度是指在限定的输入电压范围内，导通电阻的最大起伏值△RON=△RONMAX—△RONMI N。
它表明导通电阻的平坦程度，△RON应该越小越好。
导通电阻一致性代表各通道导通电阻的差值，导通电阻的一致性越好，系统在采集各路信号时由开关引起的误差也就越小。
模拟开关集成电路
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最大额定值
指在任何条件下，模拟开关的性能参数都不应超过的最大值。
04
模拟开关集成电路的设计与优化
减小导通电阻
总结词
降低导通电阻有助于减小功耗和信号损失。
详细描述
导通电阻是模拟开关集成电路的重要参数之一，减小导通电阻可以有效降低功耗 和信号损失。通过优化材料、结构和工艺，可以减小导通电阻，提高电路性能。
在通信系统中的应用
通信信号选择
模拟开关集成电路可用于通信信号的选择和处理，如频分复用、时 分复用等。
通信信号路由
模拟开关集成电路能够实现通信信号的路由功能，将通信信号从一 个设备传输到另一个设备，如交换机、路由器等。
通信信号调制解调
通过模拟开关集成电路，可以对通信信号进行调制解调处理，如调 频、调相、解调等，以实现信号的传输和接收。
在传感器信号调理中的应用
传感器信号选择
模拟开关集成电路可用于传感器 信号的选择和处理，如温度传感 器、压力传感器、湿度传感器等。
传感器信号路由
模拟开关集成电路能够实现传感 器信号的路由功能，将传感器信 号传输到测量仪表或控制系统。
传感器信号调理
通过模拟开关集成电路，可以对 传感器信号进行调理，如放大、 滤波、偏置等，以改善信号质量 和消除噪声。
模拟开关集成电路
• 模拟开关集成电路概述 • 模拟开关集成电路的基本结构 • 模拟开关集成电路的主要参数 • 模拟开关集成电路的设计与优化 • 模拟开关集成电路的应用实例
01
模拟开关集成电路概述
定义与特点
定义
模拟开关集成电路是一种用于模拟信 号处理的集成电路，能够实现模拟信 号的切换、选择和传输等功能。
MAX14756-MAX14757-MAX14758模拟开关
MAX14756/MAX14757/MAX14758 模拟开关
模拟开关的MAX14756/MAX14757/MAX14758 是一个低导通的
10Ω(最大)抵抗，在两个方向上进行同样很好。
所有器件都具有轨对轨模拟信号的范围。
它们采用单一+10 V 至+70 V 电源应用在单极或双极性±35V 的双电源供电的应用。
在双极性电源，可抵扣和不必是对称的。
该MAX14756 是一款四常闭(NC)single-pole/single-throw 掷(SPST)开关，MAX14757 是一款四常开(NO)单刀单掷开关，MAX14758 具有两个NO 和两个数控SPST 开关。
这些开关具有5Ω(典型值)，低电阻和漏电流的0.01nA(典型值)电流。
导通电阻平坦度为0.2Ω(典型值)。
该器件是模拟信号路由和交换适合多种应用。
它们的规定为-40 度 C 扩展级温度范围+85 度C，但可以操作与漏电流升高至+125 度C。
关键特性
单电源电压：+10 V 至+70 V
双极性电源供电高达±35V 的
上的10Ω(最大)电阻。
模拟开关ISL43120、ISL43121、ISL43122
低电压，单电源，双单刀单掷，单刀双掷模拟开关概述Itersil ISL43120，ISL43121，ISL43122和ISL43210是精密双向双模拟开关，工作在单一的+2.7V到+12V的电源下。
目标应用包括使用电池供电的设备，因为它有低功耗（5μW），低漏放电流（最大100pA）和快的开关速度（t ON=28ns，t OFF=20ns）。
例如，手机经常面对专用集成电路的功能性限制。
模拟输入或通用输入输出管脚数量被限制，数字几何并不适合模拟开关的性能。
这一系列器件在减少专用集成电路设计风险的同时可以实现附加的功能性。
一些最小的封装可以有效地减轻电路板的空间限制，也使Itersil最新的低电压开关成为理想的解决方案。
ISL43120，ISL43121，ISL43122是双单刀单掷器件，ISL43120有两个常开（NO）开关；ISL43121有两个常闭（NC）开关；ISL43122有一个NO和一个NC开关，可作为一个单刀双掷开关。
ISL43210是一个单刀双掷开关，很好地适用于2-to-1多路复用器的应用。
表1 特性一览5相关文献技术摘要TB363“处理和加工对湿度敏感的表面安装器件（SMDs）的准则”应用笔记AN557“模拟开关的建议测试过程”特点完全适用于10%容差的3.3V，5V和12V的电源ON电阻（R ON）………………………………… 19Ω与信道匹配的R ON (1)低电荷注入………………………………………………… 5pC（最大）单电源工作……………………………………………… +2.7V到+12V低功率消耗（P D）………………………………………… <5μW低漏放电流………………………………………………… 10nA快速开关动作-- t ON………………………………………………………… 28ns-- t OFF………………………………………………………… 20ns保证无断线（只有ISL43122/ISL43210）依据3015.7标准单次测试的最小值为2000V的静电保护可兼容TTL和CMOS采用有效地SOT-23封装无铅（符合RoHS）应用电池供电，手提和便携式设备——蜂窝式/移动式电话——寻呼机——膝上型，笔记本，掌上型PDAs 通信系统——无线电收音机，ADSL调制解调器——用户交换机，自动用户交换机测试和测量设备——超声波——CT扫描器——磁共振层析X射线摄影（MRI）——PET扫描器——逻辑和光谱分析器——心电图仪平视显示器音频和视频转换多种电路——+3V/+5V数模转换器和模数转换器——抽样和保持电路——数字滤波器——运算放大器增益转换电路——高频模拟转换——高速多路复用——积分复位电路管脚引出线图（注1）注：1. 所示开关为逻辑“0”输入引脚描述真值表≤注：逻辑“0”0.8V，逻辑“1”≥ 2.4V订购信息注：Intersil无铅产品采用特殊的无铅材料制成，模塑料／晶片的附属材料和100％无光泽锡盘引脚符合RoHS标准，兼容SnPb和无铅低温焊接操作。
常用CMOS模拟开关功能和原理（模拟开关，4051-53）
常用CMOS模拟开关功能和原理（模拟开关，4051-53）常用CMOS模拟开关功能和原理（模拟开关，4051-53）【字体：】开关在电路中起接通信号或断开信号的作用。
最常见的可控开关是继电器，当给驱动继电器的驱动电路加高电平或低电平时，继电器就吸合或释放，其触点接通或断开电路。
cmos模拟开关是一种可控开关，它不象继电器那样可以用在大电流、高电压场合，只适于处理幅度不超过其工作电压、电流较小的模拟或数字信号。
一、常用cmos模拟开关引脚功能和工作原理1.四双向模拟开关cd4066cd4066的引脚功能如图1所示。
每个封装内部有4个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个端子，其中输入端和输出端可互换。
当控制端加高电平时，开关导通；当控制端加低电平时开关截止。
模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以看成为开路。
模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40mhz。
各开关间的串扰很小，典型值为－50db。
2.单八路模拟开关cd4051cd4051引脚功能见图2。
cd4051相当于一个单刀八掷开关，开关接通哪一通道，由输入的3位地址码abc来决定。
其真值表见表1。
“inh”是禁止端，当“inh”=1时，各通道均不接通。
此外，cd4051还设有另外一个电源端vee，以作为电平位移时使用，从而使得通常在单组电源供电条件下工作的cmos电路所提供的数字信号能直接控制这种多路开关，并使这种多路开关可传输峰－峰值达15v的交流信号。
例如，若模拟开关的供电电源vdd=＋5v，vss=0v，当vee=－5v时，只要对此模拟开关施加0～5v的数字控制信号，就可控制幅度范围为－5v～＋5v的模拟信号。
表13.双四路模拟开关cd4052cd4052的引脚功能见图3。
cd4052相当于一个双刀四掷开关，具体接通哪一通道，由输入地址码ab来决定。
其真值表见表2。
表24.三组二路模拟开关cd4053cd4053的引脚功能见图4。
双路四选一模拟开关
概述
CD4052 是一块带有公共使能输入控制位的双路四选一模拟开关电路。每一个多路选择开关都 有四个独立的输入/输出（Y0到Y3）、一个公共的输入/输出端（Z）和选择输入端（A）。公共使能输
入控制位包括两个选择输入端A0、A1和一个低有效的使能输入端 E 。 每一路都包含了四个双向模拟开关，开关的一边连接到独立输入/输出（Y0到Y3），另一边连接
交流特性（VSS=VEE=0V；Tamb=25℃；输入跃变时间≤20ns）
VDD（V） 功率计算公式（μW）
一块电路的动态 功率耗散（P）
5
1300f
i
+∑(f0
C
L
)×V
2 DD
9
6100f
i
+∑(f0
C
L
)×V
2 DD
传输延时 Vis → Vos
高到低 低到高
VDD（V）
5 9
5 9
符号 t PHL t PLH
应用
模拟多路选择开关 数字多路选择开关 信号选通
管脚图
Y0B 1 Y2B 2 ZB 3 Y3B 4 Y1B 5
E6 VEE 7 VSS 8
16 VDD 15 Y2A 14 Y1A 13 ZA 12 Y0A 11 Y3A 10 A0 9 A1
管脚说明
Y0A～Y3A Y 0B ～Y 3B A0, A1
9
1
串扰，使能端或
5
—
选择端到输出
9
50
5
—
关断态
9
1
5
13
导通态频率响应
9
40
注释：Vis 是 Y 或 Z 端的输入电压，Vos 是 Y 或 Z 端的输出电压
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模拟开关参数
一、介绍模拟开关
模拟开关是一种用于控制电路开关状态的元件。
它可以模拟真正的机械开关的功能，但实际上是利用电子器件来实现的。
模拟开关在电子电路设计中起着至关重要的作用，广泛应用于各种电子设备中。
二、模拟开关的基本原理
模拟开关的基本原理就是控制信号的传导和阻断。
它通常包含一个控制端和两个开关端。
当控制端接收到控制信号时，模拟开关会在两个开关端之间建立或中断电路连接。
这样就可以实现电流的传输或截断，从而实现开关的功能。
三、模拟开关的重要参数
在选择模拟开关时，需要考虑以下几个重要参数：
1. 通断电流（ISW）
通断电流是模拟开关能够承受的最大电流。
如果超过了这个电流，可能会导致开关故障或损坏。
因此，在选择模拟开关时，需要根据实际使用情况确定通断电流的要求。
一般来说，通断电流越大，模拟开关的承载能力越强。
2. 通断电压（VSW）
通断电压是模拟开关能够承受的最大电压。
与通断电流类似，如果超过了这个电压，可能会导致开关故障或损坏。
通断电压的选择要根据实际电路的工作电压确定。
通常情况下，通断电压要比实际工作电压略高一些。
3. 切换时间（tSW）
切换时间是模拟开关从一个开关状态切换到另一个开关状态所需的时间。
切换时间的长短会影响到整个电路的工作效率和性能。
因此，需要选择切换时间较短的模拟开关，以提高电路的响应速度和稳定性。
4. 导通电阻（Rdson）
导通电阻是模拟开关在导通状态下的电阻大小。
较小的导通电阻意味着模拟开关能够更好地传导电流，从而减小电路功耗和能量损失。
选择较低导通电阻的模拟开关可以提高电路的效率。
四、模拟开关的应用领域
模拟开关广泛应用于各种电子设备和电路中，包括但不限于以下领域：
1. 通信系统
在通信系统中，模拟开关用于控制信号的传输和切换。
它可以控制信号的路径，实现信号的选择和分配。
同时，模拟开关还可以实现信号的隔离和保护，提高通信系统的安全性和可靠性。
2. 数字电路
在数字电路中，模拟开关用于控制数字信号的输入和输出。
通过控制模拟开关的开关状态，可以实现数字信号的选择和转换。
这对于数字电路的设计和功能扩展非常重要。
3. 传感器
在传感器中，模拟开关用于控制传感器的工作状态。
通过切换模拟开关的开关状态，可以实现传感器的启动和关闭，从而控制数据的采集和传输。
这对于传感器的节能和延长寿命具有重要意义。
4. 电源管理
在电源管理中，模拟开关用于控制电源的连接和断开。
它可以实现电源的切换和分配，为电子设备提供稳定的电能供应。
通过控制模拟开关的开关状态和参数，可以实现电源管理的智能化和高效化。
五、结语
模拟开关是电子电路设计中不可或缺的重要元件。
理解和掌握模拟开关的参数及其应用是进行电路设计和优化的基础。
通过正确选择模拟开关，可以提高电路的性能和可靠性，从而实现电子设备的高效工作。